Polinezasićene masne kiseline (PNMK) su vrsta masti. Oni su neophodni za normalan razvoj mozga i nalaze se u hrani kao što su riba (omega-3 ) i biljna ulja (omega-6 ).
Biološki efekti masnih kiselina i njihovih metabolita na CNS
Naučnici Sinjakin I.A. Drobyaskina K.A. i Batalova T.A. sa Državne obrazovne ustanove visokog obrazovanja „Amurske državne medicinske akademije” su se bavili ovim pitanjem.
Ugradnja polinezasićenih masnih kiselina u membrane nervnih ćelija u mozgu i retini jedan je od procesa perinatalnog razvoja koji doprinosi funkcionalnom sazrevanju centralnog nervnog sistema (CNS).
Polinezasićene masne kiseline
Kod kičmenjaka, 2 glavne polinezasićene masne kiseline su uključene u strukturu membrana nervnih ćelija: arahidonska kiselina (AA ili ARA) i dokozaheksaenska kiselina (DHA). AA je glavni dugolančani derivat prekursora omega 6 esencijalne masne kiseline, linolne kiseline (LA), dok je DHA izveden iz omega 3 prekursora, alfa-linolenske kiseline. Oba prekursora se sintetišu u raznim biljkama, algama, bakterijama i gljivama, ali ne u organizmu kičmenjaka.
Kod životinja, LA i a-LNA se pretvaraju u dugolančane PNMK AA i DHA,. Dakle, koncentracije AA i DHA u životinjskim tkivima delimično zavise od potrošnje prekursora sadržanih u hrani. Ljudi i mesožderi mogu direktno da apsorbuju AA i DHA iz hrane, dok biljojedi zavise isključivo od prisustva prekursora, LA i α -LNA, u biljkama.
Od 1970-ih, razvoj životinjskih modela sa nedostatkom omega 3 masnih kiselina, koristeći biljna ulja bogata LA i deficitarnim a-LNA [2], otkrio je suštinsku ulogu DHA u vizuelnom sazrevanju i funkciji moždane kore. Kod životinja sa nedostatkom omega 3 masne kiseline, promene u funkciji retine i mozga praćene su smanjenjem koncentracije DHA u retini i mozgu i njegovom zamenom u lipidima tkiva dugolančanim omega 6 masnim kiselinama, dokozapentaenskom kiselinom (DHA).
Svrha ovog pregleda je da sumira dostupne dokaze o učešću polinezasićenih masnih kiselina u neurogenezi, sinaptogenezi, neuroplastičnosti u hipokampusu, imunološkom odgovoru, kao i o fiziologiji starenja i odnosu sa endokanabinoidnim sistemom (složeni sistem ćelijske signalizacije).
Metabolizam EPA, DPA i DHA u mozgu
Mozak ima jedinstven sastav masnih kiselina sa visokim sadržajem palmitata, arahidonskoj kiselini (AA) i DHA, ali sa niskim sadržajem drugih omega-3 polinezasićenih masnih kiselina, posebno EPA. Zaista, nivoi EPA u mozgu su tipično 250-300 puta niži od DHA. Dakle, DHA je kvantitativno najvažnija omega-3 PNMK u mozgu. Pored razlika u tkivnim nivoima EPA, DPA i DHA, postoje i razlike u njihovom fosfolipidnom spektru u mozgu, tako da su DHA i DPA esterifikovani u fosfatidiletanolamin (PE) i fosfatidilserin (PS), dok je EPA esterifikovan u fosfatidilinozi.
Endogena sinteza EPA, DPA i DHA u mozgu je niska u poređenju sa snabdevanjem iz plazme neesterifikovanih masnih kiselina, što sugeriše da mozak održava nivoe ovih PNMK kroz apsorpciju iz izvora ishrane kroz krvnu plazmu. Koristeći in situ testove cerebralne perfuzije, utvrđeno je da EPA i DHA ulaze u mozak sličnim brzinama i stoga prelaze krvno-moždanu barijeru jednostavnom difuzijom, a pretpostavlja se da DPA prodire na sličan način. Niski nivoi EPA se održavaju višestrukim mehanizmima, uključujući β -oksidaciju, elongaciju do DPA i niže recikliranje fosfolipida.
Uloga PNMK u pre- i postnatalnom periodu razvoja fetalnog nervnog sistema
Tokom embrionalnog perioda kod ljudi, do 7 nedelja, dolazi do povećanja ćelijske mase mozga, a od 8 nedelje dolazi do njegovog funkcionalnog razvoja. Pri rođenju, mozak je razvijen, ali samo 25% njegovog konačnog volumena. Postnatalno, mozak se uvećava zbog proliferacije glijalnih ćelija, rasta aksona, dendrita i mijelinizacije nervnih vlakana.
Ovaj nagli rast mozga počinje prenatalno u trećem trimestru trudnoće. U ovom trenutku, mozak novorođenčeta počinje da akumulira dokozaheksaensku kiselinu (DHA) u materici, i to se nastavlja do prva 24 meseca rasta novorođenčeta, iako se postnatalna akumulacija DHA dešava sporije. U ovom periodu razvoj nervnog sistema najviše zavisi od dovoljne količine PNMK.
Najvažnije PNMK odgovorne za rast mozga su DHA i ARA. Pored svog kardioprotektivnog efekta, PNMK su važni gradivni blokovi neuronskih membrana. Lipidni dvosloj neuronskih membrana sastoji se od fosfolipida, od kojih su glavni DHA i ARA. Za neuronsku membranu su važna tri glavna jedinjenja: izvor uridina, izvor masnih kiselina i izvor holina.
Epidemiološke studije su pokazale važnost suplementacije DHA tokom trudnoće za razvoj neurona. Velika studija otkrila je da je manji unos morskih plodova, bogatog izvora DHA, tokom trudnoće povezan sa rizikom od razvojnih smetnji. Nasuprot tome, deca rođena od majki koje su konzumirale morsku hranu tokom trudnoće pokazala su više prosocijalnog ponašanja, bolje fine motoričke veštine i društveni razvoj i veću verbalnu inteligenciju u dobi od osam godina. Nasumično kontrolisano ispitivanje takođe je pružilo dokaze o korisnim efektima suplementacije DHA tokom trudnoće. Na primer, uzimanje 200 mg DHA oralno dnevno tokom četiri meseca tokom trudnoće poboljšalo je kognitivne performanse kod dece testirane u dobi od pet godina.
PNMK tokom fiziološkog starenja
Koncentracije PNMK u mozgu opadaju sa godinama i kod ljudi i kod glodara. Kod starijih osoba, PNMK potencijalno deluju kao neuroprotektivni medijatori i inhibiraju mehanizme koji dovode do kognitivnog oštećenja ili upale. DHA povećava nivoe neurotrofičnog faktora mozga (BDNF), koji se pretežno sintetiše u hipokampalnim neuronima. Studija je pokazala da suplementacija omega 3 PNMK ima sposobnost da normalizuje procese fosforilacije, čime se obnavljaju kognitivne funkcije. Dodatno, suplementacija DHA u ishrani može poboljšati kognitivnu funkciju.
Uloga PNMK u imunom sistemu
Masne kiseline (FA) su moćni regulatori imunog sistema. Omega 3/6 polinezasićene masne kiseline su antiinflamatorne, dok su zasićene masne kiseline proinflamatorne. Iako su lipidi uključeni u zapaljenje, mehanizmi koji određuju kako FA utiču na imune ćelije ostaju nepoznati. Trenutne teorije uključuju formiranje metabolita FA, ulogu proteina koji vezuju masne kiseline, promene u sastavu ćelijske membrane, peroksidaciju FA i, u skorije vreme, odgovore receptora.
Uloga linolne kiseline u patogenezi migrene
Pošto linolna kiselina ima nisku koncentraciju u mozgu (<2% ukupnih masnih kiselina), LA se smatra nefunkcionalnim, posebno u poređenju sa AA i DHA. Pretpostavlja se da više od polovine LA koji ulazi u mozak postaje supstrat za β -oksidaciju ili deluje kao prekursor za sintezu oksidisanih metabolita. Uloga ovih metabolita u mozgu još uvek nije u potpunosti shvaćena, iako mogu biti povezani sa poremećajima kao što je migrena.
Ramsden i dr. pokazalo je da smanjenje LA proizvoda sa 7% na 2%, u kombinaciji sa 1,5 g dnevno DHA i EPA tokom tri meseca, smanjuje učestalost migrene kod pacijenata i poboljšava kvalitet života. Nejasno je da li je to zbog nižih nivoa LA, povećanih dugolančanih omega-3 PNMK ili kombinacije oba. Stoga, efekat LA na migrenu ostaje da se prouči.
PNMK imaju blagotvorno dejstvo na zdravlje, ali je odnos omega 6/omega 3 najvažniji u uspostavljanju zdrave i uravnotežene ishrane. Širok spektar dostupnih istraživanja je pokazao da PNMK mogu uticati na mozak na različite načine tokom života. Generalno, PNMK igraju važnu ulogu u fluidnosti membrane i njihovoj funkciji kao inflamatornih medijatora. Oni su važni pre- i postnatalno za podršku neuralnom razvoju i prevenciju neuropsihijatrijskih poremećaja i ostaju važne komponente tokom života za fluidnost membrane, prevenciju inflamatornih stanja i za funkciju kardiovaskularnog sistema.
